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受信装置及び通信システム - 松下電器産業株式会社
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発明の名称 受信装置及び通信システム
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−6327(P2007−6327A)
公開日 平成19年1月11日(2007.1.11)
出願番号 特願2005−186424(P2005−186424)
出願日 平成17年6月27日(2005.6.27)
代理人 【識別番号】100105050
【弁理士】
【氏名又は名称】鷲田 公一
発明者 山崎 純也
要約 課題
再送回数を削減することができる受信装置及び通信システムを提供すること。

解決手段
本発明の受信装置100は、無線でパケットの送受信を行う通信システムの受信装置であって、MACレイヤ104を含む複数のレイヤと、BlockACKのStetupプロセスで相手方の送信装置からの前記複数のレイヤの制御情報を受けて保持するヘッダ情報保持部106と、を具備する。MACレイヤ104が、相手の前記送信装置からの前記パケットを処理している時に信号処理の誤りを検出した場合に当該信号処理をしている当該MACレイヤ104より上位の前記複数のレイヤのヘッダ情報保持部106に保持されている前記ヘッダ情報に基づいて前記信号処理の誤りを補正する誤り補正部1043を有する。
特許請求の範囲
【請求項1】
無線でパケットの送受信を行う通信システムの受信装置であって、
MACレイヤを含む複数のレイヤと、
Block ACKのSetupプロセスで相手方の送信装置からの前記複数のレイヤの制御情報を受けて保持する制御情報保持手段と、を具備し、
前記複数のレイヤのうちの前記MACレイヤは、
相手の前記送信装置からの前記パケットを処理している時に信号処理の誤りを検出した場合に当該信号処理をしている当該MACレイヤより上位の前記複数のレイヤの前記制御情報保持手段に保持されている前記制御情報に基づいて前記信号処理の誤りを補正する誤り補正手段を有する受信装置。
【請求項2】
無線でパケットの送受信を行う送信装置と受信装置とを具備し、前記送信装置及び前記受信装置は、MACレイヤを含む複数のレイヤと、相手方の送信装置からの制御情報を保持する制御情報保持手段と、を具備し、かつ、1つの前記レイヤの前記制御情報の一部は他の前記レイヤの前記制御情報の一部と共通する共通制御情報である通信システムにおいて、
前記送信装置は、
Block ACKシステムのSetupプロセスで前記受信装置に対して前記制御情報を有する前記パケットを送受信して前記制御情報保持手段が前記制御情報を保持した後に前記制御情報の前記共通制御情報を省略してヘッダ情報省略パケットを生成するヘッダ情報省略パケット生成手段と、
前記ヘッダ情報省略パケットを送信するパケット送信手段と、を具備し、
前記受信装置は、
前記制御情報保持手段に保持されている前記制御情報に基づいて前記ヘッダ情報省略パケットに前記共通制御情報を付加して前記共通制御情報の省略がない通常の前記制御情報を生成する制御情報生成手段と、
前記制御情報生成手段により生成される前記制御情報を保持する生成制御情報保持手段と、を具備し、
前記受信装置の前記MACレイヤは、
前記生成制御情報保持手段により保持されている前記制御情報に基づいて信号を処理する処理手段と、
相手の前記送信装置からの前記パケットを処理している時に信号処理の誤りを検出した場合に当該信号処理をしている当該MACレイヤより上位の前記複数のレイヤの前記制御情報保持手段に保持されている前記制御情報に基づいて前記信号処理の誤りを補正する誤り補正手段と、を具備する通信システム。

発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線でパケットの送受信を行う通信システム及び受信装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
まず、W−LANシステム上における各レイヤについての追加データ及びその機能について述べる。
【0003】
図4に示すように、W−LANシステムにおける送信装置及び受信装置は、PHYレイヤ、MACレイヤ、LLCレイヤ、IPレイヤ及びTCPレイヤを具備している。
【0004】
PHYレイヤは、パケットのビットを送信装置と受信装置等の通信端末装置の間で正しく伝送する機能を有している。MACレイヤは、フレーム構成として制御フレーム及びユーザデータフレームといったようにフレームを構築する機能を有している。LLCレイヤは、送信装置と受信装置との接続を保持するためにフレームに対してリソース割り当てを行う機能を有している。
【0005】
IPレイヤは、インターネット上において経路制御を行う機能を有している。TCPレイヤは、ユーザである送信装置と受信装置との間においてエラーフリーで信頼度の高い通信を確保する機能を有している。
【0006】
これらの複数のレイヤの機能を実行するため、各レイヤでヘッダ(ヘッダ情報)又はテイルビットといったデータが追加されてパケットが配送される。
【0007】
次に複数のレイヤにおけるヘッダについて、説明する。
【0008】
以下に各レイヤにおけるヘッダ内容の1例が図示されている。PHYレイヤでもヘッダが追加されるが、今回は関係ないため掲載しない。
【0009】
図5は、従来のMACフレームにおけるMACのヘッダを説明するための図である。図6は、従来のLLCフレームにおけるLLCのヘッダを説明するための図である。図7は、従来のIPフレームにおけるIPのヘッダを説明するための図である。図8は、従来のTCPフレームにおけるTCPのヘッダを説明するための図である。
【0010】
W−LANの仕様の一つであるIEEE802.11e(非特許文献1参照)では、図9に示すようなselective repeatを使用したBlockACKシステムが提案されている。BlockACKシステムでは、以下のような手続きでselective repeatが実現される。
【0011】
最初に,SetupのADDBA request/ ADDBA responseというパケットを使用して、送信元(Originator)および相手先(Recipient)の通信時間及びメモリ量が確保される。
【0012】
次に,Data&BlockACKの手順で、QoS Data MPDUと呼ばれる連続したデータパケットが送信され、selective repeat方式が実現される。
【0013】
また、連続したデータの最後を通知するBlockACK Requestフレームを最後に送り、相手先からBlockACKパケットを受信する。次に、Tear Downでは、最初に設定したより短い時間で個別の通信が終わる場合、DELBA Requestが送信元から送られ、セル内のBlock ACK状態が解除される。
【非特許文献1】P802_11E-D8.0.pdf,IEEE802.11e Draft8.0 , IEEE
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
しかしながら、従来のW−LANシステムにおいては、受信装置のMACレイヤが信号処理の誤りを検出した時には、必ずデータの再送要求を通知するため、再送回数が多くなるという問題がある。
【0015】
また、従来のW−LANシステムにおいては、通信を行う2つの通信装置の間で必要とされるデータ以外に各レイヤで添付されるヘッダ情報に冗長部分があるため、IPHC(IP Header Compression)等のIPヘッダ圧縮技術が存在するが、IPヘッダのみの圧縮技術であるから、データ以外の各レイヤで添付されるヘッダ情報に冗長部分が大きいという問題がある。
【0016】
また、従来のW−LANシステムにおいては、BlockACKプロセスで図9のSetupで相互に前もって情報を交換してあるため、Data&BlockACKにおいては、各レイヤのヘッダ情報でさらに不必要なものが増加するという問題がある。
【0017】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、再送回数を削減することができる受信装置及び通信システムを提供することを目的とする。
【0018】
また、本発明は、ヘッダ情報(制御情報)の量を削減することができる受信装置及び通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0019】
本発明の第1のものは、無線でパケットの送受信を行う通信システムの受信装置であって、MACレイヤを含む複数のレイヤと、Block ACKのSetupプロセスで相手方の送信装置からの前記複数のレイヤの制御情報を受けて保持する制御情報保持手段と、を具備し、前記複数のレイヤのうちの前記MACレイヤが、相手の前記送信装置からの前記パケットを処理している時に信号処理の誤りを検出した場合に当該信号処理をしている当該MACレイヤより上位の前記複数のレイヤの前記制御情報保持手段に保持されている前記制御情報に基づいて前記信号処理の誤りを補正する誤り補正手段を有する構成を採る。
【0020】
この構成によれば、制御情報保持手段がMACレイヤを含む複数のレイヤの制御情報を保持し、かつ、誤り補正手段が信号処理の誤りを検出した場合に当該信号処理をしている当該MACレイヤより上位の前記複数のレイヤの前記制御情報保持手段に保持されている前記制御情報に基づいて前記信号処理の誤りを補正するため、再送要求の回数を削減することができる。
【0021】
本発明の第2のものは、無線でパケットの送受信を行う送信装置と受信装置とを具備し、前記送信装置及び前記受信装置が、MACレイヤを含む複数のレイヤと、相手方の送信装置からの制御情報を保持する制御情報保持手段と、を具備し、かつ、1つの前記レイヤの前記制御情報の一部が他の前記レイヤの前記制御情報の一部と共通する共通制御情報である通信システムにおいて、前記送信装置が、Block ACKシステムのSetupプロセスで前記受信装置に対して前記制御情報を有する前記パケットを送受信して前記制御情報保持手段が前記制御情報を保持した後に前記制御情報の前記共通制御情報を省略してヘッダ情報省略パケットを生成するヘッダ情報省略パケット生成手段と、前記ヘッダ情報省略パケットを送信するパケット送信手段と、を具備し、前記受信装置が、前記制御情報保持手段に保持されている前記制御情報に基づいて前記ヘッダ情報省略パケットに前記共通制御情報を付加して前記共通制御情報の省略がない通常の前記制御情報を生成する制御情報生成手段と、前記制御情報生成手段により生成される前記制御情報を保持する生成制御情報保持手段と、を具備し、前記受信装置の前記MACレイヤが、前記生成制御情報保持手段により保持されている前記制御情報に基づいて信号を処理する処理手段と、相手の前記送信装置からの前記パケットを処理している時に信号処理の誤りを検出した場合に当該信号処理をしている当該MACレイヤより上位の前記複数のレイヤの前記制御情報保持手段に保持されている前記制御情報に基づいて前記信号処理の誤りを補正する誤り補正手段と、を具備する構成を採る。
【0022】
この構成によれば、本発明の第1のものの効果に加えて、通常の制御情報の代わりに共通制御情報を省略した省略ヘッダ情報を送信パケットに追加して送信するため、送信する制御情報の量を削減することができる。
【発明の効果】
【0023】
本発明の第1のものによれば、再送回数を削減することができる受信装置及び通信システムを提供することができる。
【0024】
また、本発明の第2のものによれば、本発明の第1のものの効果に加えて、ヘッダ情報(制御情報)の量を削減することができる受信装置及び通信システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0026】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る受信装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、本発明の実施の形態1に係る受信装置100は、RF受信部101、復調部102、誤り訂正復号部103、MACレイヤ104、複数のMAC以外のレイヤ105及びヘッダ情報保持部106を具備している。MACレイヤ104は、ヘッダ処理部1041、誤り検出部1042及び誤り補正部1043を具備している。
【0027】
本発明の実施の形態1に係る受信装置を具備する通信システムは、図2に示すように、BlockACKシステムにおけるSetupのステップとData&BlockACKのステップとTearDownのステップと有している。本発明の実施の形態1に係る受信装置100を具備する通信システムにおいては、Setupのステップが実行された後にData&BlockACKのステップが実行され、次に、TearDownのステップが実行される。
【0028】
すなわち、本発明の実施の形態1に係る受信装置を具備する通信システムにおいては、SetupのステップにおいてSetupの送信データ(ヘッダ情報を含む)が送受信された後に、Data&BlockACKのステップにおいてデータを含むパケットが送受信され、送信元が連続したデータの最後を通知するBlockACKRequestのフレームを最後に送り、相手先からBlockACKパケットを受信する。次に、TearDownのステップにおいては、最初に設定したより短い時間で個別の通信が終わる場合、DELBARequestが送信元から送られ、セル内のBlockACK状態が解除される。
【0029】
ヘッダ情報保持部106は、Setupのステップにおける情報を送受信により、MACレイヤ104及び複数のMAC以外のレイヤ105のヘッダ情報(制御情報)を保持するものである。
【0030】
RF受信部101は、アンテナからのSetupの送信データ及びData&BlockACKの送信データを受けて所定の受信処理をして受信信号を生成して復調部102に与える。復調部102は、RF受信部101からの受信信号を復調して復調信号を生成して誤り訂正復号部103に与える。
【0031】
誤り訂正復号部103は、復調部102からの復調信号の誤り訂正を行うと共に復調信号の復号を行って復号信号を生成しMACレイヤ104のヘッダ処理部1041及びヘッダ情報保持部106に与える。
【0032】
ヘッダ情報保持部106は、Setupの送信データに対応する誤り訂正復号部103からの復号信号のヘッダ情報を保持する。ヘッダ情報保持部106に保持されているヘッダ情報は、MACレイヤ104及び複数のMAC以外のレイヤ105のヘッダ情報(制御情報)を有している。
【0033】
ヘッダ処理部1041は、復号信号のヘッダ情報を処理して処理ヘッダ情報と復号信号のデータを誤り検出部1042に与える。誤り検出部1042は、ヘッダ処理部1041からの処理ヘッダ情報に基づいて、Data&BlockACKの送信データに対応する復号信号のデータの信号処理の誤りを検出して誤り検出情報を生成する。誤り検出部1042は、復号信号のデータ及び誤り検出情報を誤り補正部1043に与える。
【0034】
誤り補正部1043は、誤り検出部1042からの誤り検出情報及びヘッダ情報保持部106のヘッダ情報(制御情報)に基づいて復号信号のデータの信号処理の誤りを補正して補正データを生成する。誤り補正部1043は、補正データを複数のMAC以外のレイヤ105の1つに与える。補正データは、複数のMAC以外のレイヤ105により順次に処理されて受信データとして出力される。
【0035】
本発明の実施の形態1においては、ヘッダ情報保持部106がMACレイヤ104及び他の複数のレイヤ105のヘッダ情報(制御情報)を有し、かつ、誤り補正部が、誤り検出部からの誤り検出情報及びヘッダ情報保持部106のヘッダ情報(制御情報)に基づいて復号信号のデータの信号処理の誤りを補正するため、再送要求の回数を削減することができる。
【0036】
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2に係る通信システムの構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態2においては、本発明の実施の形態1と同じ構成要素には同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【0037】
図3に示すように、本発明の実施の形態2に係る通信システムは、受信装置300及び送信装置310を具備している。
【0038】
図3に示すように、受信装置300は、本発明の実施の形態1に係る受信装置100において、MAC制御情報生成部301及びMAC制御情報保持部302を追加してなる。
【0039】
送信装置310は、データ生成部311、上位レイヤヘッダ追加部312、BlockACK手順検出部313、MACヘッダ追加部314、誤り検出追加部315、省略ヘッダ生成部316、省略ヘッダ追加部317、誤り訂正符号化部318、変調部319及びRF送信部320を具備している。
【0040】
データ生成部311は、送信データを生成して上位レイヤヘッダ追加部312及びBlockACK手順検出部313に与える。上位レイヤヘッダ追加部312は、データ生成部311からの送信データに上位レイヤのヘッダ情報を追加してその送信データをBlock ACK手順検出部313、MACヘッダ追加部314及び省略ヘッダ追加部317に与える。
【0041】
Block ACK手順検出部313は、データ生成部311からの送信データ及び上位レイヤヘッダ追加部312からの送信データに基づいて、Block ACKの手順を検出して検出手順情報を生成してMACヘッダ追加部314及び省略ヘッダ生成部316に与える。
【0042】
MACヘッダ追加部314は、BlockACK手順検出部313からの検出手順情報に基づいて通常のMACのヘッダ情報を追加すると判断した時には、上位レイヤヘッダ追加部312からの送信データに通常のMACのヘッダ情報を追加してその送信データを誤り検出追加部315に与える。
【0043】
省略ヘッダ生成部316は、BlockACK手順検出部313からの検出手順情報に基づいて通常のMACのヘッダ情報を追加しないと判断した時には、通常のMACのヘッダ情報のうちの上位のレイヤと共通する共通制御情報を省略して省略ヘッダ情報を生成して省略ヘッダ追加部317に与える。省略ヘッダ追加部317は、省略ヘッダ生成部316からの省略ヘッダ情報を上位レイヤヘッダ追加部312からの送信データに追加してその送信データを誤り検出追加部315に与える。
【0044】
誤り検出追加部315は、MACヘッダ追加部314からの送信データ又は省略ヘッダ生成部316からの送信データに誤り検出信号を追加してその送信データを誤り訂正符号化部318に与える。
【0045】
誤り訂正符号化部318は、誤り検出追加部315からの送信データに誤り訂正符号化処理を行ってその送信データを変調部319に与える。変調部319は、誤り訂正符号化部318からの送信データを変調して変調信号を生成してRF送信部320に与える。RF送信部320は、変調部319からの変調信号に所定に処理をして送信信号を生成してアンテナを介して送信する。
【0046】
一方、受信装置300においては、MAC制御情報生成部301は、ヘッダ情報保持部106に保持されているヘッダ情報(制御情報を含む)に基づいて、省略ヘッダ情報に当該省略ヘッダ情報を生成する時に省略された前記共通制御情報を追加して前記共通制御情報の省略がない通常のMACヘッダ情報を生成してMAC制御情報保持部302に与える。MAC制御情報保持部302は、MAC制御情報生成部301からの通常のMACヘッダ情報を保持する。
【0047】
ヘッダ処理部1041及び誤り検出部1042は、MAC制御情報保持部302に保持されている通常のMACヘッダ情報に基づいて処理を行う。
【0048】
本発明の実施の形態2は、本発明の実施の形態1の効果に加えて、通常の制御情報(ヘッダ情報)の代わりに前記共通制御情報を省略した省略ヘッダ情報を送信データに追加して送信するため、送信する制御情報の量を削減することができる。
【産業上の利用可能性】
【0049】
本発明は、再送回数を削減することができ、また、ヘッダ情報(制御情報)の量を削減することができる効果を有し、受信装置及び通信システムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】本発明の実施の形態1に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図2】本発明の実施の形態1に係る通信システムにおいて用いられるBlockACKシステムにおけるSetupのステップとData&BlockACKのステップとTearDownのステップとを説明するための図
【図3】本発明の実施の形態2に係る通信システムの構成を示すブロック図
【図4】従来のW−LANシステムにおける送信装置及び受信装置の複数のレイヤを説明するための図
【図5】従来のMACフレームにおけるMACのヘッダを説明するための図
【図6】従来のLLCフレームにおけるLLCのヘッダを説明するための図
【図7】従来のIPフレームにおけるIPのヘッダを説明するための図
【図8】従来のTCPフレームにおけるTCPのヘッダを説明するための図
【図9】従来の通信システムにおいて用いられるBlockACKシステムにおけるSetupのステップとData&BlockACKのステップとTearDownのステップとを説明するための図
【符号の説明】
【0051】
100、300 受信装置
101 RF受信部
102 復調部
103 誤り訂正復号部
104 MACレイヤ
105 レイヤ
1041 ヘッダ処理部
1042 誤り検出部
1043 誤り補正部
301 MAC制御情報生成部
302 MAC制御情報保持部
310 送信装置
311 データ生成部
312 上位レイヤヘッダ追加部
313 BlockACK手順検出部
314 MACヘッダ追加部
315 誤り検出追加部
316 省略ヘッダ生成部
317 省略ヘッダ追加部
318 誤り訂正符号化部
319 変調部
320 RF送信部




 

 


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